TWI486934B

TWI486934B - 應用於顯示器的晶片封裝模組

Info

Publication number: TWI486934B
Application number: TW102100321A
Authority: TW
Inventors: Wei Kai Tseng; Tsung Yu Wu
Original assignee: Himax Tech Ltd; Himax Semiconductor Inc
Priority date: 2013-01-04
Filing date: 2013-01-04
Publication date: 2015-06-01
Also published as: TW201428718A

Description

應用於顯示器的晶片封裝模組

本發明係有關於一種應用於一顯示器的晶片封裝模組，尤指一種包含電源積體電路與可程式化伽瑪電壓放大器積體電路功能的晶片封裝模組。

在顯示器內部的印刷電路板上，通常會需要設置許多零組件以使得顯示器能夠正確操作，然而，隨著顯示器的發展趨勢逐漸朝向輕薄化，過多的零組件會造成顯示器體積無法進一步縮小，且過多的零組件以會造成在印刷電路板上打件次數增加，增加製造時間。因此，如何降低印刷電路板上零組件的數量實為一重要的課題。

另外，當面板上有發現斷線狀況而可能導致亮點或暗點時，工程師會另外將一顆功率放大器晶片設置到印刷電路板上，以將源極驅動器所產生的資料訊號傳輸到面板的另一側。但由於這一顆功率放大器晶片是在發生斷線後才設置到印刷電路板上，因此會增加工作的複雜度。

因此，本發明的目的之一在於提供一種包含電源積體電路與可程式化伽瑪電壓放大器積體電路功能的晶片封裝模組，以解決上述的問題。

依據本發明一實施例，一種應用於一顯示器的晶片封裝模組包含有一電源積體電路以及一可程式化伽瑪電壓放大器積體電路，其中該電源積體電路用來產生複數個供應電壓，以分別作為該顯示器上之複數個元件的供應電壓；以及該可程式化伽瑪電壓放大器積體電路用來接收並放大複數個伽瑪電壓，以產生複數個放大後伽瑪電壓至該顯示器之至少一源極驅動器中，其中該電源積體電路與該可程式化伽瑪電壓放大器積體電路是兩個不同的半導體晶粒。

依據本發明另一實施例，一種應用於一顯示器的晶片封裝模組包含有複數個接點以及一第一晶粒，其中該第一晶粒用來產生複數個供應電壓以分別作為該顯示器上之複數個元件的供應電壓，以及用來接收並放大複數個伽瑪電壓，以產生複數個放大後伽瑪電壓，並藉由該複數個接點中至少一部分接點傳送至該顯示器之至少一源極驅動器中。

依據本發明另一實施例，一種應用於一顯示器的晶片封裝模組，包含有一可程式化伽瑪電壓放大器積體電路以及一功率放大器，其中該可程式化伽瑪電壓放大器積體電路用來接收並放大複數個伽瑪電壓，以產生複數個放大後伽瑪電壓至該顯示器之至少一源極驅動器中；以及當該顯示器發生斷線狀況時，該功率放大器係用來接收該至少一源極驅動器的驅動訊號，並產生一輸出訊號至該顯示器相對於該源極驅動器的對向測；其中該功率放大器與該可程式化伽瑪電壓放大器積體電路是兩個不同的半導體晶粒。

在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。此外，「耦接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段，因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接於該第二裝置，或者透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。

請參考第1圖，第1圖為依據本發明一實施例之顯示器100的示意圖。如第1圖所示，顯示器100包含有一顯示面板110、一晶片封裝模組120、一時序控制器130、至少一閘極驅動電路140以及一源極驅動電路150，其中閘極驅動電路140包含m個閘極驅動器142_1~142_m，且源極驅動電路150包含n個源極驅動器152_1~152_n。此外，於本實施例中，顯示器100為一液晶顯示器，且晶片封裝模組120與時序控制器130係製作於一印刷電路板上。

另外，第1圖所示之閘極驅動電路140所包含之閘極驅動器與源極驅動電路150所包含之源極驅動器的數量可以為一個，而並非一定是要多數個驅動器。

晶片封裝模組120係用來產生多個供應電壓SV1、SV2、SV3至顯示器100中的元件，詳細來說，供應電壓SV1係用來作為時序控制器130的供應電壓，供應電壓SV2係用來作為閘極驅動電路140的供應電壓，而供應電壓SV3係用來作為源極驅動電路150的供應電壓。然而，需注意的是，第1圖所示之晶片封裝模組120產生供應電壓的數量僅為一範例說明，於本發明之其他實施例中，晶片封裝模組120亦可以產生其他的供應電壓至顯示器100的其他元件。

另外，晶片封裝模組120亦用來接收多個伽瑪電壓(gamma voltage)Vgamma，並對多個伽瑪電壓Vgamma作放大操作，以產生多個放大後伽瑪電壓V’gamma至源極驅動電路150中，以供其中的源極驅動器152_1~152_n使用。

請參考第2圖，第2圖為依據本發明第一實施例之晶片封裝模組200的示意圖。如第2圖所示，晶片封裝模組200包含有電源積體電路(Power IC)210、可程式化伽瑪電壓放大器積體電路(programmable gamma operational amplifier IC)220、非揮發性記憶體230以及接點240_1、240_2，其中電源積體電路210、可程式化伽瑪電壓放大器積體電路220、非揮發性記憶體230均為半導體晶粒，且電源積體電路210藉由接線206電性連接至接點240_1，而非揮發性記憶體230設置於可程式化伽瑪電壓放大器積體電路220的上方並藉由接線204與之電性連接，可程式化伽瑪電壓放大器積體電路220藉由接線202電性連接至接點240_2。

在晶片封裝模組200中，電源積體電路210係用來產生如第1圖所示之供應電壓SV1、SV2、SV3，而可程式化伽瑪電壓放大器積體電路220則是用來產生多個放大後伽瑪電壓V’gamma至第1圖所示的源極驅動電路150中。

於一實施例中，晶片封裝模組200中的電源積體電路210與可程式化伽瑪電壓放大器積體電路220可以依據不同產品的特性，而採用不同的製程。此外，由於電源積體電路210與可程式化伽瑪電壓放大器積體電路220是製作在同一個封裝中，故可程式化伽瑪電壓放大器積體電路220的供應電壓亦可以直接由電源積體電路210近距離來提供，因此減少了電路板上走線的距離，進而降低了功率的消耗。

接著，請參考第3圖，第3圖為依據本發明第二實施例之晶片封裝模組300的示意圖。如第3圖所示，晶片封裝模組300包含有電源積體電路310、可程式化伽瑪電壓放大器與記憶體電路320以及接點340_1、340_2，其中電源積體電路310以及可程式化伽瑪電壓放大器與記憶體電路320均為半導體晶粒，且電源積體電路310 藉由接線304電性連接至接點340_1，而可程式化伽瑪電壓放大器與記憶體電路320藉由接線302電性連接至接點340_2。於本實施例中，可程式化伽瑪電壓放大器與記憶體電路320就等於是將第2圖所示之可程式化伽瑪電壓放大器積體電路220與非揮發性記憶體230整合在一個晶粒中，如此一來，可以減少封裝成本。

在晶片封裝模組300中，電源積體電路310係用來產生如第1圖所示之供應電壓SV1、SV2、SV3，而可程式化伽瑪電壓放大器與記憶體電路320則是用來產生多個放大後伽瑪電壓V’gamma至第1圖所示的源極驅動電路150中。

此外，由於電源積體電路310與可程式化伽瑪電壓放大器與記憶體電路320是製作在同一個封裝中，故可程式化伽瑪電壓放大器與記憶體電路320的供應電壓亦可以直接由電源積體電路310近距離來提供，因此減少了電路板上走線的距離，進而降低了功率的消耗。

接著，請參考第4圖，第4圖為依據本發明第三實施例之晶片封裝模組400的示意圖。如第4圖所示，晶片封裝模組400包含有電源電路與可程式化伽瑪電壓放大器電路410、非揮發性記憶體420以及接點440_1、440_2，其中電源電路與可程式化伽瑪電壓放大器電路410以及非揮發性記憶體420均為半導體晶粒，且非揮發性記憶體420設置於電源電路與可程式化伽瑪電壓放大器電路410的上方並藉由接線404、406與之電性連接，電源電路與可程式化伽瑪電壓放大器電路410藉由接線402、408電性連接至接點440_1與440_2。於本實施例中，電源電路與可程式化伽瑪電壓放大器電路410就等於是將第2圖所示之電源積體電路210與可程式化伽瑪電壓放大器積體電路220整合在一個晶粒中，如此一來，可以進一步減少封裝成本。

在晶片封裝模組400中，電源電路與可程式化伽瑪電壓放大器電路410係用來產生如第1圖所示之供應電壓SV1、SV2、SV3，且另用來產生多個放大後伽瑪電壓V’gamma至第1圖所示的源極驅動電路150中。

接著，請參考第5圖，第5圖為依據本發明第四實施例之晶片封裝模組500的示意圖。如第5圖所示，晶片封裝模組500包含有電源電路、可程式化伽瑪電壓放大器與記憶體電路510以及接點540_1、540_2，其中電源電路、可程式化伽瑪電壓放大器與記憶體電路510為單一半導體晶粒，且藉由接線502、504電性連接至接點540_1與540_2。於本實施例中，電源電路、可程式化伽瑪電壓放大器與記憶體電路510就等於是將第2圖所示之電源積體電路210、可程式化伽瑪電壓放大器積體電路220與非揮發性記憶體230整合在一個晶粒中，如此一來，可以進一步減少封裝成本。

在晶片封裝模組500中，電源電路、可程式化伽瑪電壓放大器與記憶體電路510係用來產生如第1圖所示之供應電壓SV1、SV2、SV3，且另用來產生多個放大後伽瑪電壓V’gamma至第1圖所示的源極驅動電路150中。

另一方面，在上述之晶片封裝模組200~500中，由於電源積體電路這類的晶片會產生高溫，故晶片封裝模組200~500可以採用裸焊盤(Exposed Pad，E-Pad)晶片封裝模組，以助於散熱。

請參考第6圖，第6圖為依據本發明第五實施例之晶片封裝模組600的示意圖。如第6圖所示，晶片封裝模組600包含一可程式化伽瑪電壓放大器積體電路610、一非揮發性記憶體620(包含N個區塊B1~BN)以及C個功率放大器630(C可為任意正整數)，其中可程式化伽瑪電壓放大器積體電路610包含一暫存器611(包含N個區塊B1~BN)、一數位類比轉換器暫存器612(包含N個區塊B1~BN)、一多工器613(於本實施例中為N選一多工器)、一數位類比轉換器614(包含A個伽瑪電壓數位類比轉換器以及B個共模電壓數位類比轉換器)、一緩衝器615(包含A個伽瑪緩衝器以及B個共模電壓緩衝器)以及一控制單元616，其中A、B可為任意正整數，特別是大於1的正整數。

於本實施例中，可程式化伽瑪電壓放大器610、非揮發性記憶體620以及C個功率放大器630分別為不同的半導體晶粒。

在晶片封裝模組600中，可程式化伽瑪電壓放大器積體電路610接收一數位訊號Din以及一區塊選擇訊號Vs，來選擇使用哪一個區塊，並控制可程式化伽瑪電壓放大器610積體電路的A組輸出伽瑪電壓Vgamma與B組共模電壓Vcom，其中的A組輸出伽瑪電壓Vgamma被輸入至源極驅動電路以供其使用，而B組共模電壓Vcom則用作為顯示面板所用的共模電壓。由於晶片封裝模組600會輸出A組伽瑪電壓，故可以改變伽碼曲線；此外，晶片封裝模組600會輸出B組共模電壓Vcom值，故可以增加擴充性。

另外，請同時參考第6、7圖，當顯示面板710發生斷線時(顯示面板710中的圓圈即為斷線點)，工程師會修改顯示面板710、源極驅動器720與功率放大器630的連接關係，以使得功率放大器630用來接收來自源極驅動器720的一類比輸入訊號Vin並產生一輸出訊號Vout至面板的另一側，以驅動對向側的資料線。

此外，第6圖所示之晶片封裝模組600可以套用第2~5圖中的晶片封裝模組，亦即將功率放大器630的晶粒額外加入至第2~5圖所示的晶片封裝模組中，或是將第2~5圖所示之晶片封裝模組中的電源電路替換為功率放大器630。

簡要歸納本發明，於本發明之晶片封裝模組中，單一的封裝模組可以包含有電源供應電路以及可程式化伽瑪電壓放大器電路的功能，或是可以包含有功率放大器以及可程式化伽瑪電壓放大器電路的功能，如此一來，可以減少顯示器所使用之零組件的數量，降低印刷電路板上的打件次數，因此降低製造時間與製造成本。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100‧‧‧顯示器

110、710‧‧‧顯示面板

120、200、300、400、500、600‧‧‧晶片封裝模組

130‧‧‧時序控制器

140‧‧‧閘極驅動電路

142_1、142_m‧‧‧閘極驅動器

150‧‧‧源極驅動電路

152_1、152_n、720‧‧‧源極驅動器

202、204、206、302、304、402、404、406、408、502、504‧‧‧接線

210、310‧‧‧電源積體電路

220、610‧‧‧可程式化伽瑪電壓放大器積體電路

230、420、620‧‧‧非揮發性記憶體

240_1、240_2、340_1、340_2、440_1、440_2、540_1、540_2‧‧‧接點

320‧‧‧可程式化伽瑪電壓放大器與記憶體電路

410‧‧‧電源電路與可程式化伽瑪電壓放大器電路

510‧‧‧電源電路、可程式化伽瑪電壓放大器與記憶體電路

611‧‧‧暫存器

612‧‧‧數位類比轉換器暫存器

613‧‧‧多工器

614‧‧‧數位類比轉換器

615‧‧‧緩衝器

616‧‧‧控制單元

630‧‧‧功率放大器

第1圖為依據本發明一實施例之顯示器的示意圖。

第2圖為依據本發明第一實施例之晶片封裝模組的示意圖。

第3圖為依據本發明第二實施例之晶片封裝模組的示意圖。

第4圖為依據本發明第三實施例之晶片封裝模組的示意圖。

第5圖為依據本發明第四實施例之晶片封裝模組的示意圖。

第6圖為依據本發明第五實施例之晶片封裝模組的示意圖。

第7圖為使用第6圖所示之功率放大器的示意圖。

200‧‧‧晶片封裝模組

202、204、206‧‧‧接線

210‧‧‧電源積體電路

220‧‧‧可程式化伽瑪電壓放大器積體電路

230‧‧‧非揮發性記憶體

240_1、240_2‧‧‧接點

Claims

一種應用於一顯示器的晶片封裝模組，包含有：一電源積體電路(Power IC)，用來產生複數個供應電壓，以分別作為該顯示器上之複數個元件的供應電壓；一可程式化伽瑪電壓放大器積體電路(programmable gamma operational amplifier IC)，用來接收並放大複數個伽瑪電壓，以產生複數個放大後伽瑪電壓至該顯示器之至少一源極驅動器(source driver)中；以及一非揮發性記憶體；其中該非揮發性記憶體係與該可程式化伽瑪電壓放大器積體電路製作於同一個半導體晶粒中，且該電源積體電路與該可程式化伽瑪電壓放大器積體電路是兩個不同的半導體晶粒。
如申請專利範圍第1項所述之晶片封裝模組，其中該複數個元件包含有一時序控制器、至少一閘極驅動器、該至少一源極驅動器以及該可程式化伽瑪電壓放大器積體電路。
如申請專利範圍第1項所述之晶片封裝模組，係為一裸焊盤(Exposed Pad，E-Pad)晶片封裝模組。
一種應用於一顯示器的晶片封裝模組，包含有：複數個接點；以及一第一半導體晶粒，連接於該複數個接點，用來產生複數個供應電壓以分別作為該顯示器上之複數個元件的供應電壓，以及用來接收並放大複數個伽瑪電壓，以產生複數個放大後伽瑪電壓，並藉由該複數個接點中至少一部分接點傳送至該顯示器之至少一源極驅動器(source driver)中；其中該第一半導體晶粒包含有一非揮發性記憶體。
如申請專利範圍第4項所述之晶片封裝模組，其中該複數個元件包含有一時序控制器、至少一閘極驅動器、該至少一源極驅動器以及該可程式化伽瑪電壓放大器積體電路。
如申請專利範圍第4項所述之晶片封裝模組，係為一裸焊盤(Exposed Pad，E-Pad)晶片封裝模組。
一種應用於一顯示器的晶片封裝模組，包含有：一可程式化伽瑪電壓放大器積體電路(programmable gamma operational amplifier IC)，用來接收並放大複數個伽瑪電壓，以產生複數個放大後伽瑪電壓至該顯示器之至少一源極驅動器(source driver)中；以及一功率放大器，其中當該顯示器發生斷線狀況時，該功率放大器係用來接收該至少一源極驅動器的驅動訊號，並產生一輸出訊號至該顯示器相對於該源極驅動器的對向測；其中該功率放大器與該可程式化伽瑪電壓放大器積體電路是兩個不同的半導體晶粒。
如申請專利範圍第7項所述之晶片封裝模組，其中該可程式化伽瑪電壓放大器積體電路會輸出多組伽瑪電壓以及多組共模電壓。